Ribaltamento di blocchi di roccia sotto azioni sismiche

Il classico problema della risposta oscillatoria di blocchi rettangolari, snelli e rigidi sotto azioni sismiche è analizzato nell’ambito della stabilità dei pendii. Lo studio del ribaltamento di blocchi di roccia, separati dalla parete e poggianti su un substrato rigido, per effetto del moto sismico, è stato affrontato con un modello meccanico bidimensionale. Le equazioni che governano il fenomeno del ribaltamento considerano la perdita di energia cinetica ad ogni impatto: durante il moto oscillatorio si assume che la rotazione passa da un angolo all’altro della base del blocco con continuità e che l’attrito sia sufficientemente alto da impedire lo scorrimento. La validazione del modello messo a punto è stata effettuata confrontando i risultati con quelli riportati in letteratura per impulsi semplici. Lo studio è stato esteso ad accelerogrammi reali, non scalati, considerando 62 registrazioni da database italiani e internazionali applicate a 100 blocchi rettangolari. Gli accelerogrammi selezionati coprono un vasto range di parametri, quali PGA, PGV, Intensità di Arias, Energia specifica, contenuto in frequenza. I risultati delle analisi evidenziano che il criterio pseudostatico, basato sulla massima accelerazione su affioramento rigido, non è in grado di valutare il potenziale di ribaltamento del terremoto, in quanto indica la sola condizione di sollevamento del blocco dal suolo e l’inizio del moto oscillatorio. Il contributo innovativo del lavoro consiste nel proporre un coefficiente riduttivo β della PGA che consente di portare in conto gli effetti benefici della natura dinamica del moto. Inoltre si evidenzia che per blocchi di piccole dimensioni la PGA è un valore correlabile al potenziale di ribaltamento di un terremoto, mentre per blocchi di dimensioni maggiori il ribaltamento dipende maggiormente dalla PGV.